"A escola secundária alternativa na zona rural do Colorado, onde trabalho há dois anos e meio, serve alunos com idades compreendidas entre os 14 e os 20 anos, que nos procuram quando não se saem bem em ambientes tradicionais, uma vez que temos mais liberdade para utilizar métodos de ensino criativos para satisfazer as suas necessidades.

Pensando nesse comentário, costumava perguntar-me: "Como é que as atitudes dos alunos em relação à matemática mudariam se houvesse uma oportunidade de experimentar um lado diferente da matemática, um lado que envolvesse aprendizagem prática, promovesse o trabalho de equipa e terminasse num produto de que se orgulhassem?" Pensei que poderia utilizar os cubos de Rubik para facilitar a camaradagem entre os meus alunos ansiosos e ávidos de matemática, com base no meu próprio amorE depois de saber que os alunos criaram mosaicos de figuras históricas, marcos famosos e animais com os cubos, vi uma forma de promover o pensamento crítico e a resolução algorítmica de problemas.

Estabelecer ligações com a matemática

Quando os alunos começaram a ter sucesso na resolução de uma face do cubo para construir um mosaico, tornaram-se mais abertos a conversas matemáticas em torno do puzzle tridimensional.

close modal Rubik's Cube© usado com permissão Rubik's Brand Ltd. www.rubiks.com Os alunos constroem um mosaico com uma secção de 25 cubos de cada vez, organizando cada cubo de acordo com o modelo. Rubik's Cube© usado com permissão Rubik's Brand Ltd. www.rubiks.com Os alunos constroem um mosaico com uma secção de 25 cubos de cada vez, organizando cada cubo de acordo com o modelo.

Em dias diferentes, fazia perguntas aos alunos como: "Que percentagem do mosaico está concluída?" ou "Se três alunos conseguirem resolver uma face a um ritmo médio de dois minutos, quanto tempo demorará a concluir o mosaico?"

Não incorporei fichas de trabalho com papel e caneta porque queria que os alunos praticassem a matemática mental e a aproximação - competências úteis que os ajudarão à medida que avançam na matemática.

O Cubo de Rubik pode ser utilizado para conceptualizar a área de superfície e o volume, bem como para exibir uma rede de um sólido tridimensional familiar.

Veja também: 3 dicas para estabelecer parcerias com os pais para o sucesso dos alunos

O cubo mágico pode ser relacionado com fracções, razões e raciocínio proporcional. Por exemplo, numa das faces de um cubo mágico baralhado, pode haver três peças vermelhas, uma azul, duas verdes, duas amarelas e uma laranja. O professor pode perguntar: "Que fracção da face visível representam as peças vermelhas? (Resposta: 3/9 ou 1/3).

Para um grupo de alunos mais velhos, um professor pode introduzir o conceito de factorial para explicar as 43.252.003.274.489.856.000 combinações diferentes do Cubo de Rubik. Independentemente da forma como o Cubo de Rubik é organizado, pode ser resolvido em 20 jogadas ou menos - um facto que normalmente desperta a curiosidade dos alunos.

fechar modal Cortesia de Dan Van der Vieren Utilizar cubos de Rubik para explicar o teorema de Pitágoras Cortesia de Dan Van der Vieren Utilizar os cubos de Rubik para explicar o teorema de Pitágoras

E ao organizar quadrados de nove, 16 e 25 cubos de Rubik de modo a que os seus cantos formem um triângulo, um professor pode demonstrar o teorema de Pitágoras, a2 + b2 = c2.

Construir mosaicos de cubos de Rubik

Apaixonado pelo cubo de Rubik, pesquisei formas de apresentar o puzzle aos alunos e deparei-me com a organização You Can Do the Rubik's Cube. O sítio Web do grupo tem modelos gratuitos para mosaicos de ícones como Anne Frank, pontos de referência como a ponte Golden Gate e uma variedade de animais. (Há também orientações para as turmas que queiram criar mosaicos personalizados.até 600 cubos. Nota do editor: You Can Do the Rubik's Cube foi encerrado e os modelos e planos de aula já não estão disponíveis].

You Can Do The Rubik's Cube é uma biblioteca de empréstimo de cubos e um recurso que ajuda os educadores do ensino básico e secundário e as organizações juvenis a ensinar os alunos a resolver o puzzle e a envolvê-los em aulas STEAM. Os educadores nos Estados Unidos e no Canadá podem pedir emprestados até 600 cubos Rubik's durante seis semanas de cada vez.

Isto foi perfeito para a minha escola, uma vez que oferecemos cursos electivos de cinco semanas que captam os interesses dos alunos e se alinham com as áreas de especialização dos professores. Propus um curso intitulado "Arte e resolução de problemas com o cubo de Rubik: Diversidade" e depois pedi 225 cubos emprestados quando o curso foi aprovado.

Os alunos da minha turma estavam interessados em aprender sobre as figuras históricas enquanto construíam os mosaicos, por isso pesquisaram um ícone à sua escolha a partir dos mosaicos que construímos. Algumas figuras memoráveis incluíam Marilyn Monroe, Rosa Parks e Nikola Tesla.

Assim que os meus alunos aprenderam a organizar o cubo Rubik, a maioria conseguiu fazer uma face em dois ou três minutos, e mesmo perto de um minuto num dia bom. Trabalharam sozinhos ou com um colega para construir uma secção de 25 cubos de cada vez, e um mosaico completo de 100 cubos demorou normalmente 20 a 30 minutos a completar com cinco ou seis alunos.

Veja também: Os alunos destacam-se quando encontram um objectivo - então, como os ajudamos?

Integrar os cubos de Rubik nas aulas de conteúdos regulares

Existem lições e unidades gratuitas para uma variedade de disciplinas, muitas criadas por e para educadores, que abordam as normas de matemática e ciências.

Por exemplo, um plano de aula de biologia para o ensino secundário utiliza um sistema de classificação para conceber "criaturas" utilizando o conceito de códons de ADN. A aula aborda as normas Common Core English e Next Generation Science, como MS-LS3-1: "Desenvolver e utilizar um modelo para descrever a razão pela qual as alterações estruturais nos genes (mutações) localizados nos cromossomas podem afectar as proteínas e resultar em alterações prejudiciais, benéficas ou neutrasefeitos sobre a estrutura e a função do organismo".

O Caderno do Aluno da Unidade Rubik STEM é uma unidade para o ensino básico e secundário, com nove lições, que explora conceitos de engenharia e design, genética, geometria de formas e figuras, geometria de sólidos e neurociência.

Com uma mentalidade de crescimento e a determinação de proporcionar uma experiência interessante para todos, os educadores podem motivar os alunos e inspirá-los a procurar desafios e a procurar formas de pensar criticamente e de resolver novos problemas.